CZ202212A3

CZ202212A3 - Bezolovnaté křišťálové sklo s obsahem europia

Info

Publication number: CZ202212A3
Application number: CZ2022-12A
Authority: CZ
Inventors: Daniel ÄŚĂĹľek; Danie Čížek
Original assignee: Preciosa - Lustry, A.S.; PRECIOSA ORNELA, a.s.; PRECIOSA ORNELA, a.s
Priority date: 2022-01-10
Filing date: 2022-01-10
Publication date: 2023-03-15
Also published as: CZ309514B6

Abstract

Křišťálové bezolovnaté sklo s obsahem oxidu Ba, s indexem lomu vyšším než 1,52 a měrnou hmotností nejméně 2,58 g.cm-1, spočívá v tom, že hmotnostně sestává z SiO2 50 až 75 % hmotn. Na2O 5 až 15 % hmotn. K2O 1 až 11 % hmotn. CaO 1 až 10 % hmotn. BaO 1 až 9 % hmotn. ZnO 1 až 6 % hmotn. B2O3 0,1 až 5 % hmotn. Sb2O3 0,2 až 0,4 % hmotn. LiO2 0,2 až 2 % hmotn. Eu2O3 0,2 až 2 % hmotn. Er2O3 + Nd2O3 0,05 ± 0,02 % hmotn., přičemž suma CaO + BaO je vyšší než 8 % hmotn. suma K2O + BaO je vyšší než 10 % hmotn. suma K2O + ZnO je vyšší než 9 % hmotn

Description

Bezolovnaté křišťálové sklo s obsahem europia

Oblast techniky

Vynález se týká bezolovnatého křišťálového skla s obsahem europia, které mu přináší velmi specifické vlastnosti, kdy při nasvícení UV světlem získává křišťál zářivě červenou barvu. Křišťál svými specifickými vlastnostmi je určen především pro ruční výrobu komponentů do skleněných svítidel a světelných instalací.

Navržené sklo se vyznačuje velmi dobrou tavitelností, prodlouženou dobou zpracování, výborným chemickým leštěním broušeného dekoru a disponuje jedinečnými luminiscenčními vlastnostmi. Dosahuje hustoty minimálně 2,58 g/cm³.

Dosavadní stav techniky

Křišťálové sklo s obsahem europia nenachází v běžné sklářské výrobě větší uplatnění, protože se jedná skutečně o specifickou sklovinu, jejíž výhody je vhodné čerpat především v oblastech zabývající se tvorbou a zpracováním světla.

Dosud nalezené zmínky o křišťálovém skle s obsahem europia, kdy se využívá luminiscenčních vlastností vzácného prvku europia se týkají využívání v bižutérním průmyslu na výrobu malých dekoračních muglí, výroby UV filtrů, tvorby luminiscenčních vrstev, které zvyšují svítivost u světelných zdrojů typu LED.

Dokument CN 110467351 A se týká technické oblasti luminiscenčních materiálů a zejména se týká borosilikátového luminiscenčního mikrokrystalického skla a způsob jeho přípravy a použití. Mikrokrystalické sklo pomáhá zvýšit svítivost a může být aplikováno na LED luminiscenční zařízení.

Dokument GB 2404379 A se týká výrobní metody pro výrobu fotoluminiscenční mozaikové skleněné dlaždice. Metoda výroby fotoluminiscenční skleněné dlaždice pro tvorbu mosaiky, která se vytvoří namícháním fotoluminiscenčního materiálu s práškovým sklem. Pro spojení materiálů je možné použít vodu, po vylisování se materiál přetaví v tavicí peci. Fotoluminiscenční materiál může být kompozice SrO, AbO3, B2O3, Eu<2+>, Dy<3+>. Směs fotoluminiscenčního materiálu může obsahovat 1 až 40 % fotoluminiscenčního prášku a 60 až 99 % skleněného prášku.

Dokument JP 4677710 B2 se týká výroby UV skleněného filtru, který je vhodný pro použití v projektorech na projekci, polovodiče pro tekuté krystaly v projekci. Ultrafialový filtr má výborné stínicí parametry a vysokou odolnost vůči teplu.

Podstata vynálezu

Podstata bezolovnatého křišťálového skla s obsahem europia spočívá v tom, že hmotnostně sestává z:

SiO2 Na2O K2O CaO BaO ZnO

B2O3 až 75 % hmotn.;

až 15 % hmotn.;

až 11 % hmotn.;

až 10 % hmotn.;

až 9 % hmotn.;

až 6 % hmotn.;

0,1až 5 % hmotn.;

- 1 CZ 2022 - 12 A3

Sb2O3 0,2 až 0,4 % hmotn.;

L1O2 0,2 až 2 % hmotn.;

Eu2O3 0,2 až 2 % hmotn.;

Er2O3 + Nd2O3 0,05 ± 0,02 % hmotn., přičemž suma CaO + BaO je vyšší než 8 % hmotn.;

suma K2O + BaO je vyšší než 10 % hmotn.;

suma K2O + ZnO je vyšší než 9 % hmotn.

Hlavní výhodou vynálezu je, že sklo obsahuje jedinečný vzácný prvek europium, který patří do skupiny luminoforů. Europium je látka, která je schopná pohlcovat energii a následně ji vyzařovat. Sklo s tímto prvkem získává zvláštní vlastnost, kdy vyzařuje světelné záření zářivé červené barvy po dodání světelné energie v podobě UV záření. Ke správnému barevnému vyzařování skla se používá světelná energie UVA o vlnové délce 315 až 400 nm.

Složení sklářského kmene je specifické tím, že je postaveno na ověřeném alkalicko-barnatolithném základě vhodném především pro zpracování skloviny ruční výrobou a následně po zhotovení ručně broušeného dekoru, lze sklo kvalitně chemicky vyleštit. Specifické vlastnosti skloviny umožňují především výrobu stáčených skleněných ramen, u kterých je důležité, zajistit jemné stáčení rýhovaného dekoru po obvodu skleněné trubice a dodržení požadovaných výsledných rozměrů. Výroba těchto specifických produktů je velmi citlivá na změnu chemického složení skloviny, aby bylo dosaženo požadované výsledné kvality.

Sklo s obsahem europia dosahuje výborných optických vlastností. Výsledný index lomu dosahuje vyšší hodnoty než 1,52. Definovaný obsah chemického složení skla má specifické vlastnosti především pro ruční zpracování skla. Chemické složení skla dále přináší snížení taviči teploty, a přitom sklu zůstává jeho výborná schopnost chemického leštění ručně broušeného dekoru. Chemické složení přináší také i výborné vlastnosti pro rafinační opracování broušením nebo rytím s následným použitím zušlechťovacích technik barvením, malováním, stříkáním či nanášením kovových vrstev. Výsledné sklo má zvýšenou chemickou odolnost vůči mycím prostředkům. Měrná hmotnost je vyšší než 2,56 g.cm³.

Důležitým prvkem ve sklovině je L1O2, který přináší především snížení nejen tavících, ale i zpracovatelských teplot včetně prodloužení intervalu zpracování. LiO2 snižuje zásadně tyto hodnoty vůči dosud používaným typům křišťálových skel.

Návrh chemického složení skla přináší velmi dobrou chemickou leštitelnost, která je velmi citlivá na změny v chemické složení skla. Chemické leštění skla je ve srovnání s jinými druhy skel známých pod názvem „Cristallin“ nebo sodnodraselný křišťál, podstatně lépe chemicky leštitelné.

Návrh chemického složení skla vytváří rovnováhu mezi podmínkami pro zpracování skloviny, broušením dekoru a chemickým leštěním.

Součinitel střední délkové roztažnosti α 200 až 300 °C skloviny je nastavený 9,6 x 10^-6 K^-1 na hodnotu pro kombinaci s barevnými sklovinami, které se používají pro sklářské techniky podjímání či přejímání. Součinitel střední délkové roztažnosti je velmi důležitý, protože v ruční výrobě jsou rubíny od extérních dodavatelů často využívány pro kombinaci s křišťálovou sklovinou.

Pro odbarvení skloviny je použitá kombinace dvou oxidů vzácných zemin M2CO3 a Er2CO3.

Transformační teploty skla se pohybují v rozmezí od 460 až 480 °C.

- 2 CZ 2022 - 12 A3

Příklad uskutečnění vynálezu

SiO	70,1
NaO	8,7
K;O	6,4
CaO	4,3
BaO	4,3
ZnO	3,5
b₂o₃	0,5
Sb₂O₃	0,4
LiO₂	1
Eu₂O_?	0,5
Cl	0,23
Er	0,05
Nd	0,02

	100,0

Průmyslová využitelnost

Křišťálové sklo obsahující europium s prodlouženým intervalem zpracovatelnosti je vhodné především pro ruční výrobu komponentů do svítidel i světlených instalací luxusního charakteru. 10 Sklo poskytuje široké možnosti v oblasti ručního tvarování skla, kdy je možné vytvářet bohatě tvarované a zdobené skleněné výrobky.

Křišťálové sklo s obsahem europia se vizuálně tváří jako křišťálové sklo, které může do svého okolí zářit červeným světlem bez jasně dopadajícího viditelného světelného kužele od světelného 15 zdroje.

Claims

1. Bezolovnaté křišťálové sklo s obsahem europia, s indexem lomu vyšším než 1,52 a měrnou hmotností nejméně 2,58 g.cm^-1 ,vyznačující se tím, že hmotnostně sestává z:

50 až 75 % hmotn.;

5 až 15 % hmotn.;

1 až 11 % hmotn.;

1 až 10 % hmotn.

1 až 9 % hmotn.;

1 až 6 % hmotn.;

0,1 až 5 % hmotn.;

0,2 až 0,4 % hmotn.

0,2 až 2 % hmotn.;

SÍO2 Na2O K2O CaO BaO ZnO B2O3 Sb2O3 L1O2 EU2O3

U2 3 , a mo n.;

Er2O3 + Nd2O3 0,05 ±0,02 % hmotn., přičemž suma CaO + BaO je vyšší než 8 % hmotn.;

suma K2O + BaO je vyšší než 10 % hmotn.;

suma K2O + ZnO je vyšší než 9 % hmotn.